DE4210627A1

DE4210627A1 - Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf

Info

Publication number: DE4210627A1
Application number: DE19924210627
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Steinberg
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

Aus der DE-A 37 07 789 ist ein gattungsgemäßes Kühlsystem bekannt. Hierbei teilt sich das Kühlsystem nach der Kühl mittelpumpe in einen Ast, der das Kühlmittel durch das Zylinderkurbelgehäuse leitet und in einen zweiten Ast, in dem der Kühlmittelwärmetauscher angeordnet ist und an dem nur der Zylinderkopf angebunden ist. Dementsprechend weist auch das Zylinderkurbelgehäuse wie auch der Zy linderkopf je getrennte Kühlmittelauslaßleitungen auf, die sich in einem Thermostat vereinigen. Von dort schließt sich dann der Kühlmittelkreislauf zur Kühl mittelpumpe wieder.

Mit dieser Anordnung soll eine schnelle Erwärmung des Zylinderkurbelgehäuses erzielt werden und eine aus reichend starke Kühlung des Zylinderkopfes. Dieses System kann jedoch diese Aufgabe nicht optimal lösen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und das gattungsgemäße Kühlsystem zu ver bessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Mermale des ersten Anspruchs gelöst. Gemäß der Erfindung ist das Zylinderkurbelgehäuse nun nicht mehr an dem erzwungenen Kühlkreislauf über die Kühl mittelpumpe angeschlossen. Vielmehr stellt das Zylinder kurbelgehäuse eine Art Totwassergebiet dar, in dem sich Kühlmittel befindet, welches nicht zwangsweise umgewälzt wird. Dadurch findet hier der Wärmeübergang durch freie Konvektion oder nur geringe erzwungene Konvektion auf grund der geringen Druckunterschiede zwischen Zylinder kopf und Kurbelgehäuse statt. Damit erhält man im Zy linderkurbelgehäuse bei Teillast und in der Warmlaufphase eine geringere Wärmeübergangszahl und damit höhere Bau teiltemperaturen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch und die HC-Emission aus. Bei hoher Motorlast bilden sich dann Dampfblasen im Kühlmittel des Zylinderkurbelgehäuses, die Schutz vor Überhitzung bietet bzw. die eine höhere Wärmeübergangszahl hervorrufen.

Im Zylinderkopf hingegen wird die Bauteiltemperatur auf die notwendigen niedrigen Werte durch den erzwungenen Kühlmittelumlauf gehalten.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 bringt eine einfache bauliche Ausgestaltung des neuen Kühlkreislaufes.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 wird der Vorteil erreicht, daß ohne bauliche Maßnahmen am Zylinderkurbel gehäuse bzw. am Zylinderkopf die Größe der Verbindungs öffnungen ermittelt und festgelegt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der einzigen Figur ist schematisiert eine Brennkraft maschine mit dem erfindungsgemäßen Kühlkreislauf dar gestellt. Die Brennkraftmaschine 1 besteht in üblicher Weise aus einem Zylinderkurbelgehäuse 2 und einem Zy linderkopf 3. Zwischen Zylinderkopf 3 und Zylinderkurbel gehäuse 2 befindet sich die Zylinderkopfdichtung 4, die in üblicher Weise Durchtrittsöffnungen 4.1 für Schmieröl und Kühlmittel vom Kurbelgehäuse zum Zylinderkopf hin aufweist.

Am Zylinderkopf 3 ist die Kühlmittelvorlaufleitung 5 an geschlossen, die zu einem Kühlmittelwärmetauscher 6 führt. Vom Kühlmittelwärmetauscher 6 strömt das rück gekühlte Kühlmittel über die Kühlmittelrückführleitung 7, das Thermostat 8 zur Kühlmittelpumpe 9 und von dort wiederum in den Zylinderkopf 3. Zwischen der Kühlmittel vorlaufleitung 5 und dem Thermostat 8 ist eine Bypass leitung 10 vorgesehen. Die Funktion dieses Kühlkreises außerhalb der Brennkraftmaschine 1 ist üblich. Sie wird deshalb nicht näher erläutert.

Aufgrund der Tatsache, daß die Kühlmittelrücklaufleitung 7 nun nicht mehr im Zylinderkurbelgehäuse 2 mündet, son dern im Zylinderkopf 3, entsteht auch nur dort eine er zwungene Kühlmittelströmung. Im Zylinderkurbelgehäuse 2 befindet sich im wesentlichen ruhendes Kühlmittel, da die Druckunterschiede zwischen Zylinderkopf und Zylinder kurbelgehäuse nur gering sind. Dadurch erwärmt sich das Zylinderkurbelgehäuse schnell. Dies wirkt sich günstig auf den Verbrauch und die HC-Emission aus. Eventuelle Dampfblasen und Luft werden über die Öffnungen 4.1 in der Zyinderkopfdichtung 4 zum Kühlmittel im Zylinderkopf 3 geleitet und von dort mitgeführt und in üblicher Weise gesammelt bzw. nach draußen abgeführt. Aufgrund der Ver bindungsöffnungen 4.1 ist auch immer sichergestellt, daß das Zylinderkurbelgehäuse 2 vollständig mit Kühlmittel gefüllt ist. Damit sind Schäden durch fehlendes Kühl mittel ausgeschlossen.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf, be stehend aus einem Zylinderkurbelgehäuse mit Kühl mittelräumen, die mit Kühlmittelräumen in einem Zy linderkopf verbunden sind, sowie einem Thermostat, einer Kühlmittelpumpe und einem Kühlmittelwärme tauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkreislauf gebildet wird aus den Kühlmittelräumen des Zylinder kopfes (3), dem Kühlmittelwärmetauscher (6), dem Thermostat (8) und der Kühlmittelpumpe (9) und daß das Zylinderkurbelgehäuse (2) ausschließlich über die Verbindungsöffnungen (4.1) an der Verbindungs stelle Zylinderkurbelgehäuse-Zylinderkopf mit dem Kühlmittelkreislauf verbunden ist.

2. Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelzu- und ablauf am Zylinderkopf (3) angeordnet ist.

3. Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf nach An spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt durch die Verbindungsöffnungen (4.1) durch die Größe und/oder Anzahl der Öffnungen in der Zylinder kopfdichtung (4) bestimmt sind.